HackRF入门:家用无线门铃信号重放

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0×00 前言

在第一篇文章:永不消逝的电波(一):无线电入门篇 我们了解了一下无线电的发展史以及无线电的一些物理知识,在第二篇里我们将用HackRF录制家用门铃的无线信号,然后重放门铃信号。

门铃从某宝买的,如图:

看到红色部分的时候,雪碧同学的表情是这样的:

好像买完什么,用不了多久就降价了,233….  我可以退货再买吗?

0×01 环境搭建:

MAC下可以用gqrx和hackrf (需要有Xcode、Mac Port的支持)

sudo port install gnuradio
sudo port install hackrf
sudo port install rtl-sdr
sudo port install gr-osmosdr
sudo port install hackrf

sudo port install gqrx

也可以参考:在Mac上安装HackRF环境

0×02 步入正题:

安装完成以后,插入HackRF,终端执行 hackrf_info:

hackrf_info  Found HackRF board. Board ID Number: 2 (HackRF One) Firmware Version: git-815d1f6 Part ID Number: 0xa000cb3c 0x00664f49 Serial Number: 0x00000000 0x00000000 0x583064c0 0x2640ad4b
#通过终端启动gqrx gqrx

按下遥控器,我们可以看到信号的频率在314.100000Mhz(读作:314.1兆赫兹)左右

1Mhz=1000000hz;
1Khz=1000hz

314.1Mhz=314100000hz;

关掉gqrx启动hackrf

hackrf_transfer Usage:

Usage:     -r <filename> # Receive data into file. 把接收到的信号、数据保存到文件中;(信号录制)     -t <filename> # Transmit data from file. 从文件中提取、发送射频信号;(信号播放)     -w # Receive data into file with WAV header and automatic name.        # This is for SDR# compatibility and may not work with other software.     [-f freq_hz] # Frequency in Hz [0MHz to 7250MHz].     [-i if_freq_hz] # Intermediate Frequency (IF) in Hz [2150MHz to 2750MHz].     [-o lo_freq_hz] # Front-end Local Oscillator (LO) frequency in Hz [84MHz to 5400MHz].     [-m image_reject] # Image rejection filter selection, 0=bypass, 1=low pass, 2=high pass.     [-a amp_enable] # RX/TX RF amplifier 1=Enable, 0=Disable.     [-p antenna_enable] # Antenna port power, 1=Enable, 0=Disable.     [-l gain_db] # RX LNA (IF) gain, 0-40dB, 8dB steps     [-g gain_db] # RX VGA (baseband) gain, 0-62dB, 2dB steps     [-x gain_db] # TX VGA (IF) gain, 0-47dB, 1dB steps     [-s sample_rate_hz] # Sample rate in Hz (8/10/12.5/16/20MHz, default 10MHz).     [-n num_samples] # Number of samples to transfer (default is unlimited).     [-c amplitude] # CW signal source mode, amplitude 0-127 (DC value to DAC).     [-b baseband_filter_bw_hz] # Set baseband filter bandwidth in MHz.     Possible values: 1.75/2.5/3.5/5/5.5/6/7/8/9/10/12/14/15/20/24/28MHz, default < sample_rate_hz.
hackrf_transfer -r /dev/stdout -f 314100000 -a 1 -g 16 -l 32 -s 8000000

没按遥控器

按下遥控器:

由于hackrf_transfer后面没带解码参数,so我们看到一堆乱码数据;

0×03 录制信号&信号分析

录制遥控的无线信号:

hackrf_transfer -r door.raw -f 314100000 -g 16 -l 32 -a 1 -s 8000000 -b 4000000

终端输出:

hackrf_transfer -r door.raw -f 314100000 -g 16 -l 32 -a 1 -s 8000000 -b 4000000 call hackrf_sample_rate_set(8000000 Hz/8.000 MHz) call hackrf_baseband_filter_bandwidth_set(3500000 Hz/3.500 MHz) call hackrf_set_freq(314100000 Hz/314.100 MHz) call hackrf_set_amp_enable(1) Stop with Ctrl-C 16.0 MiB / 1.005 sec = 15.9 MiB/second 16.0 MiB / 1.003 sec = 15.9 MiB/second 16.0 MiB / 1.004 sec = 15.9 MiB/second 16.3 MiB / 1.004 sec = 16.2 MiB/second 16.0 MiB / 1.002 sec = 16.0 MiB/second 16.0 MiB / 1.001 sec = 16.0 MiB/second 16.0 MiB / 1.004 sec = 15.9 MiB/second 16.0 MiB / 1.003 sec = 15.9 MiB/second 16.3 MiB / 1.003 sec = 16.2 MiB/second 16.0 MiB / 1.003 sec = 15.9 MiB/second 16.0 MiB / 1.005 sec = 15.9 MiB/second ^CCaught signal 2  8.1 MiB / 0.510 sec = 15.9 MiB/second User cancel, exiting... Total time: 11.54724 s
hackrf_stop_rx() done hackrf_close() done hackrf_exit() done fclose(fd) done exit

—————————————萌萌的分割线—————————————题外话—————————————

信号波形分析:

这里用到的软件是Audacity,导入录制的音频信号(未压缩原始数据)

然后出现如下界面:

使用默认参数,直接导入:

中间的那部分就是按下遥控时录制到的无线信号,我们使用Audacity的放大镜放大来看:

继续放大我们可以看到:

继续放大:

再放大:

这时经验比较丰富的童鞋可以通过图形,把无线射频信号转换成二进制数据:01010101**** ,接着可以把二进制写到GRC(Gnu Radio Cpmpainon),制作一个框图,使用GNC项目重放无线信号,大致方法如下:

启动Gnu Radio Cpmpainon  :Kali Linux—->无线攻击—>Software defined Radio—>GnuRadio-Companion

源:在右侧Misc一栏找到Vector Source

通过搜索添加Repeat(old)、Moving Average、osmocom Sink

四个组件:

按照流程连线:

GNC用得不多,暂时还不上手,这种方法以后再试 :)

—————————————萌萌的分割线—————————————题外话结束—————————————

0×04 信号重放

使用hackrf_transfer重放信号:

hackrf_transfer -t door.raw -f 314100000 -x 47 -a 1 -s 8000000 -b 4000000

终端输出:

hackrf_transfer -t door.raw -f 314100000 -g 16 -l 32 -a 1 -s 8000000 -b 4000000 call hackrf_sample_rate_set(8000000 Hz/8.000 MHz) call hackrf_baseband_filter_bandwidth_set(3500000 Hz/3.500 MHz) call hackrf_set_freq(314100000 Hz/314.100 MHz) call hackrf_set_amp_enable(1) Stop with Ctrl-C 16.0 MiB / 1.004 sec = 15.9 MiB/second 16.0 MiB / 1.004 sec = 15.9 MiB/second 16.0 MiB / 1.003 sec = 15.9 MiB/second 16.0 MiB / 1.001 sec = 16.0 MiB/second 16.0 MiB / 1.000 sec = 16.0 MiB/second 16.3 MiB / 1.001 sec = 16.2 MiB/second 16.0 MiB / 1.003 sec = 16.0 MiB/second 16.0 MiB / 1.001 sec = 16.0 MiB/second 16.0 MiB / 1.005 sec = 15.9 MiB/second 16.0 MiB / 1.003 sec = 15.9 MiB/second 16.3 MiB / 1.003 sec = 16.2 MiB/second
 8.4 MiB / 1.004 sec =  8.4 MiB/second
 
  Exiting... hackrf_is_streaming() result: HACKRF_ERROR_STREAMING_EXIT_CALLED (-1004) Total time: 12.03184 s
hackrf_stop_tx() done hackrf_close() done hackrf_exit() done fclose(fd) done exit

0×05 演示视频

binggo

熊孩子的正确使用姿势是这样的:

for i in {1..999}; do hackrf_transfer -t door.raw -f 314100000 -g 16 -l 32 -a 1 -s 8000000 -b 4000000; done

嗯,你没看错,重复播放九百九十九次 :)

0×06 参考:

Hacking fixed key remotes

Exploring Bluetooth & iBeacons – from software to radio signals and back.

中文版:HackRF嗅探蓝牙重放iBeacons信号

GNU_Radio入门_V0.99